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HL: Halbleiterphysik

HL 23: GaN II

HL 23.14: Talk

Tuesday, March 24, 1998, 19:15–19:30, H15

Gitterdynamische und dielektrische Eigenschaften von GaN und AlN: Besonderheiten der Druckabhängigkeit — •J.-M. Wagner und F. Bechstedt — Institut für Festkörpertheorie und Theoretische Optik, Friedrich-Schiller-Universität, Max-Wien-Platz 1, D-07743 Jena

Für die parameterfreie Berechnung der gitterdynamischen und der dielektrischen Eigenschaften von GaN und AlN mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie verwenden wir normerhaltende Pseudopotentiale und eine Entwicklung nach ebenen Wellen, wobei die 3d-Elektronen des Ga durch eine nichtlineare Rumpfkorrektur berücksichtigt werden. Die Bornschen effektiven Ladungen, die Phononenfrequenzen und die dielektrische Konstante werden mit Hilfe der linearen Antworttheorie der DFT ermittelt. Die Untersuchung der Volumen- bzw. Druckabhängigkeit dieser Größen erlaubt einen Einblick in die Bindungseigenschaften dieser Materialien, die eine für III-V-Halbleiter ungewöhnlich hohe Ionizität besitzen. Wir finden ein Anwachsen der LO-TO-Aufspaltung mit zunehmendem Druck, in Übereinstimmung mit neueren Raman-Untersuchungen. Dies wird auf die Volumenabhängigkeit der dielektrischen Konstanten zurückgeführt. Der Einfluß der dynamischen Ladungen ist demgegenüber geringer. Außerdem zeigt sich, daß – im Unterschied zum SiC – die Ionizität der Nitride unter Druck abnimmt. Das Softening der unteren E₂-Mode der Wurtzitstruktur wird im Hinblick auf einen strukturellen Phasenübergang diskutiert.